[发明专利]一种转炉火焰温度检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢自动化控制领域，尤其涉及一种转炉火焰温度检测系统和方法。

背景技术

炼钢终点控制是转炉炼钢的关键技术之一，而由于终点钢水温度的高低对钢的质量有重要的影响，对终点钢水温度的测量成为炼钢终点控制的重要技术。而火焰温度与钢水温度有极大的相关性、是钢水温度的重要标志，因此可通过对转炉炉口的火焰温度的测量来获取钢水温度。

目前，对转炉炉口的火焰温度的测量有两种方式，一种方式为人工经验看火，即通过转炉炉口火焰的亮度和形状，人工推断火焰的温度，但是该方式无法实现连续看火，且检测过程易受人的工作状态的影响，检测结果的准确度低。另一种方式为采用热电偶装置，上述热电偶装置利用热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表，且其将两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，其中直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端），冷端与上述热电偶分度表相连。其工作原理为：当测量物体温度时，会导致上述接合的接合点温度不同，从而在回路中就会产生电动势，即热电动势，继而可根据热电动势与温度的函数关系通过上述热电偶分度表显示所测物体的温度。但是热电偶装置自身是消耗型装置，且其只能点测，不能实现对转炉炉口的火焰温度的连续检测。

可见，上述方法在对转炉炉口的火焰温度进行测量时，均存在不能连续检测的缺点，故研究并提供一种能够对转炉炉口的火焰温度进行连续检测的系统和方法成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种转炉火焰温度检测系统和方法，以解决上述问题，实现对转炉炉口的火焰温度进行连续检测的目的。

为此，本发明采用的技术方案如下：

一种转炉火焰温度检测系统，包括图像获取模块、图像处理模块以及计算模块，其中：

所述图像获取模块，用于获取转炉炉口的火焰图像信息；

所述图像处理模块，用于对所述火焰图像信息进行预处理，得到火焰图像；

所述计算模块，用于依据物体的辐射光谱与物体温度存在非线性的关系计算所述火焰图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取转炉炉口的火焰温度。

优选的，所述图像获取模块包括滤光镜片、电动变焦镜头和彩色电荷耦合元件CCD相机，其中：

所述滤光镜片，安装在所述电动变焦镜头上；

所述电动变焦镜头，安装在所述彩色CCD相机上；

所述彩色CCD相机，用于采集转炉炉口的火焰图像信息。

优选的，所述滤光镜片为中性衰减片。

优选的，所述电动变焦镜头为6-10倍变焦镜头。

优选的，所述图像处理模块包括：

图像采集卡，用于将图像获取模块中获取的火焰图像信息转换为红绿蓝RGB三色矩阵存储模式的火焰图像信息；

存储单元，用于接收所述RGB三色矩阵存储模式的火焰图像信息并保存；

灰度单元，用于对所述存储单元中保存的RGB三色矩阵存储模式的火焰图像信息对应的彩色图像进行灰度处理；

噪声滤除单元，用于对经过所述灰度处理后的图像进行噪声滤除；

分割单元，用于对经过所述噪声滤除后的图像进行图像分割，得到火焰图像。